存储器装置及其运算方法与流程

本公开关于一种半导体装置以及利用半导体装置执行的运算方法，尤其涉及一种存储器装置以及利用存储器装置处理模型运算的运算方法。

背景技术：

1、在科技蓬勃发展的今日，日常生活与大数据息息相关；并可根据大数据中的各项参数来建构模型，进而利用模型运算以提供目标问题的解决方案。

2、另一方面，在电子或半导体的技术领域，亦常利用模型运算以调整电子装置或半导体元件的制程参数或条件因子。然而，复杂的电子装置或半导体元件涉及大量的参数或因子，因而需要执行复杂的模型运算，导致模型运算耗时、耗能或耗费硬件成本。

3、例如，具有多个自旋状态(spin state)的易辛模型(ising model)可用于执行退火(anneal)运算。易辛模型可应用于旅行销售者题型(travelling salesman problem，tsp)，以得到最小旅行距离的最佳解。当易辛模型的退火运算的温度降低且达到易辛模型的最小能量值时，可得到自旋状态的配置的最佳解。

4、对于完全连接(fully-connected)的易辛模型而言，可采用平行方式进行易辛模型的退火运算，能够较快速的达到易辛模型的最小能量值。在退火运算的过程中，需更新自旋状态。然而，当易辛模型的维度较大而具有较多数量的自旋状态时，需耗费大量的运算资源及较长的运算时间。并且，执行易辛模型的硬件装置中的缺陷，亦导致退火运算的计算错误。

5、因此，本技术领域技术人员致力于更有效率执行模型运算的技术方案，以期提升退火运算的速度。

技术实现思路

1、根据本公开的一方面提供了一种存储器装置，包括：一存储器阵列，用于处理一模型运算，该模型运算具有多个输入值与多个交互系数。该存储器阵列包括至少一个存储器子阵列以及至少一个运算单元，耦接至该至少一个存储器子阵列。该至少一个存储器子阵列包括：多个存储单元；以及多条第一信号线、多条第二信号线与多条第三信号线，耦接至所述多个存储单元。所述多个存储单元经由所述多条第二信号线与所述多条第三信号线而接收所述多个输入值，所述多个存储单元产生多个源极电流，所述多个源极电流流经所述多条第一信号线以产生多个共源极电流，所述多个共源极电流送至该至少一个运算单元，所述多个存储单元的一第一部分产生所述多个共源极电流的一第一部分，所述多个存储单元的一第二部分产生所述多个共源极电流的一第二部分；所述多个存储单元的该第一部分储存所述多个交互系数的多个第一部分系数，而所述多个存储单元的该第二部分储存所述多个交互系数的多个第二部分系数，其中，所述多个存储单元的该第一部分与所述多个存储单元的该第二部分以该存储器阵列的一对角线为基准，被电性隔离；以及该至少一个运算单元根据所述多个共源极电流的该第一部分以计算该模型运算的一局部能量的一第一部分，以及，根据所述多个共源极电流的该第二部分以计算该模型运算的该局部能量的一第二部分。

2、根据本公开的另一方面提供了一种存储器装置的操作方法，用于处理一模型运算，该模型运算具有多个输入值与多个交互系数，该操作方法包括：储存所述多个交互系数的多个第一部分系数至该存储器装置的一存储器阵列的至少一个存储器子阵列的多个存储单元的一第一部分，储存所述多个交互系数的多个第二部分系数至所述多个存储单元的一第二部分，其中，所述多个存储单元的该第一部分与所述多个存储单元的该第二部分以该存储器阵列的一对角线为基准，被电性隔离；输入所述多个输入值至所述多个存储单元，所述多个存储单元产生多个源极电流，所述多个源极电流流经该存储器装置的多条第一信号线以产生多个共源极电流，所述多个存储单元的该第一部分产生所述多个共源极电流的一第一部分，所述多个存储单元的该第二部分产生所述多个共源极电流的一第二部分；以及根据所述多个共源极电流的该第一部分以计算该模型运算的一局部能量的一第一部分，以及，根据所述多个共源极电流的该第二部分以计算该模型运算的该局部能量的一第二部分。

3、为了对本公开的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附附图详细说明如下。

技术特征：

1.一种存储器装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中，该至少一个存储器子阵列包括：

3.根据权利要求1所述的存储器装置，其中，该至少一个存储器子阵列包括：

4.根据权利要求1所述的存储器装置，其中，该至少一个存储器子阵列包括：

5.根据权利要求4所述的存储器装置，其中，该存储器装置包括多个运算单元，耦接至所述多条第一信号线，

6.一种存储器装置的操作方法，用于处理一模型运算，该模型运算具有多个输入值与多个交互系数，该操作方法包括：

7.根据权利要求6所述的存储器装置的操作方法，其中，该至少一个存储器子阵列包括：一第一存储器子阵列、一第二存储器子阵列与一第三存储器子阵列，

8.根据权利要求6所述的存储器装置的操作方法，其中，该至少一个存储器子阵列包括：多个第一存储器子阵列、多个第二存储器子阵列与多个第三存储器子阵列，

9.根据权利要求6所述的存储器装置的操作方法，其中，该至少一个存储器子阵列包括：多个第一存储器子阵列、多个第二存储器子阵列与多个第三存储器子阵列，

10.根据权利要求9所述的存储器装置的操作方法，其中，该存储器装置包括多个运算单元，耦接至所述多条第一信号线，

技术总结
本公开提供一种存储器装置及其运算方法，该存储器装置包括：存储器阵列，用于处理模型运算。该存储器阵列包括至少一个存储器子阵列及至少一个运算单元，该至少一个存储器子阵列包括：多个存储单元，及多条第一信号线、多条第二信号线与多条第三信号线，多个存储单元产生多个源极电流，多个源极电流流经多条第一信号线以产生多个共源极电流，多个共源极电流送至至少一个运算单元，多个存储单元的第一部分产生多个共源极电流的第一部分，多个存储单元的第二部分产生多个共源极电流的第二部分；至少一个运算单元根据多个共源极电流的第一部分以计算模型运算的局部能量的第一部分，根据多个共源极电流的第二部分以计算模型运算的局部能量的第二部分。

技术研发人员：王匀远,吕政宪,李岱萤,李明修,李峯旻
受保护的技术使用者：旺宏电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19